(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆方向に回転する一対のロールの周面間に溶鋼を供給し、各ロールの周面で凝固した凝固シェルを各ロール間の隙間で圧接して鋳造した鋳片を、各ロール間の隙間から連続して引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記凝固シェルを袋綴じ状に圧接すべく前記一対のロールの少なくとも一方を凹型ロールに形成すると共に、
前記一対のロールの周面間に溶鋼を供給する注湯ノズルの先端をロールの中立点に可及的に近づけて挿入可能とした、
ことを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項２】
前記注湯ノズルの内部に、湯流れを分散する整流板を有すると共に該整流板の下方に分散した湯流れを保持する溝状の湯流れ捕捉部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の双ロール式連続鋳造機。
【請求項３】
互いに逆方向に回転する一対のロールの周面間に溶鋼を供給し、各ロールの周面で凝固した凝固シェルを各ロール間の隙間で圧接して鋳造した鋳片を、各ロール間の隙間から連続して引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記一対のロールの周面間に溶鋼を供給する注湯ノズルの内部に、湯流れを分散する整流板を有すると共に該整流板の下方に分散した湯流れを保持する溝状の湯流れ捕捉部を設けたことを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項４】
前記請求項１，２又は３に記載の双ロール式連続鋳造機を用いた連続鋳造方法において、
注湯ノズルの先端をロールの中立点に可及的に近づけた状態で注湯を開始し、その後注湯ノズルの先端を溶鋼内に浸漬させたまま注湯ノズルを上昇させる、
ことを特徴とする双ロール式連続鋳造方法。
【請求項５】
前記注湯開始時に溶鋼の供給流量を絞り、注湯ノズルの先端が溶鋼内に浸漬した後に供給流量を増やすことを特徴とする請求項４に記載の双ロール式連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双ロール式連続鋳造機及び双ロール式連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の双ロール式連続鋳造機として、例えば図１０に示すようなものが良く知られている。これは、一対の逆方向に回転するロール１００ａ，１００ｂを、同じ高さ位置にて平行にしつつ近接して配置しており、ロール１００ａ，１００ｂの軸方向両端は、ロール端面に密着するサイド堰１０１ａ，１０１ｂにより仕切っている。そして、ロール１００ａ，１００ｂ及びサイド堰１０１ａ，１０１ｂでなる移動鋳型の内部空間（湯溜まり部）には、注湯ノズル１０２を介して溶綱１０３が供給される。
【０００３】
従って、ロール１００ａ，１００ｂが逆方向に回転すると（溶綱１０３を下方に巻き込むように回転すると）、溶綱１０３はロール１００ａ，１００ｂの周面に順次接触して冷却され、その結果、ロール１００ａ，１００ｂの周面にそれぞれ凝固シェルが形成される。この双方の凝固シェルはロール回転に伴い徐々に成長し、ロール１００ａ，１００ｂの最小ギャップ部にて圧接・一体化された、または双方の凝固シェル間に未凝固部を残存した鋳片１０４として取り出される（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７５４８８号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１９４４９号公報
【特許文献３】特開昭０９−１６４４５７号公報
【特許文献４】特開昭６２−１３４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述したような双ロール式連続鋳造機で鋳造する場合、初期注湯時に注湯ノズルからの吐出流の勢いが強いと溶鋼が飛散しロールの周面に付着する。付着した溶鋼は凝固を阻害し、付着部分には二重肌が生じ鋳片性状が悪化する。この勢いを弱めるために吐出流量を絞ったとしても、ノズル吐出口が高い位置にあるとそこからの落下速度だけでも溶鋼を飛散させてしまう。従って、できるだけ低い位置、例えばロールの中立点（通称ＫＰ：Ｋｉｓｓｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔと言う）に近い位置からゆっくりと吐出させる必要があるという第１の課題がある。
【０００６】
また、シェル厚の生成は溶鋼の流れに影響されるため、シェル厚を均一に生成させるには注湯ノズルから幅方向（ロール軸方向）に均一な流れを生じさせる必要があるという第２の課題がある。
【０００７】
そこで、従来、注湯開始時の非定常時に凝固シェルの生成阻害を防ぎ溶湯の流動を抑える方法として、特許文献２において、注湯ノズルの先端を極力ロールの中立点（ＫＰ）に近づけた状態で注湯を開始し、一定の浸漬深さを保持しながら該ノズルを所定レベル位置まで上昇させる鋳造方法が開示されているが、この鋳造方法では、単なる円形ロールではノズル先端自体の厚みによりロールの中立点（ＫＰ）に近づけるのに自ずと限度があり前述した第１の課題を十分に解決することができないと共に、第２の課題を解決する手段は一切開示されていないという問題点があった。
【０００８】
また、シェル厚を均一にすべく溶鋼流の流れが均一になるための溶湯の流れを制御する方法として、内部に整流用内装物を有するノズルを用いた鋳造方法が特許文献３で開示され、タンディッシュからオーバーフローさせた落下流を複数の溝で分散流とする注湯方法が特許文献４で開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献３で開示された鋳造方法では、図１１に示すように、注湯ノズル２００における浸漬ノズル（外ノズル）２００ａ内の底部に仕切り部２０１ａと複数の貫通孔２０１ｂを有した整流用内装物２０１を設け、貫通孔２０１ｂの直径は５〜１２ｍｍが望ましいとしているため、注湯ノズル２００（浸漬ノズル２００ａ）の先端部はある程度の厚みを有することになる。尚、図１１中２００ｂは注湯ノズル２００における注湯用ノズル（内ノズル）で、２０２ａ，２０２ｂは一対のロールである。
【００１０】
従って、特許文献２で開示された鋳造方法のように、ノズル先端をできるだけロールの中立点（ＫＰ）に近づけようとすると、ロールの中立点（ＫＰ）に近づけば近づく程ロール間の隙間が狭くなるので、ここに特許文献３で開示された注湯ノズル２００（浸漬ノズル２００ａ）を用いようとすると、ロール２０２ａ，２０２ｂの中立点（ＫＰ）に到底近づけ難く、第１の課題を解決することができないという問題点があった。
【００１１】
即ち、特許文献３における貫通孔２０１ｂの直径：平均の８ｍｍ、中央の仕切り部２０１ａの厚み：１０ｍｍ、貫通孔２０１ｂ−ノズル内壁間の距離：１０ｍｍ、外ノズル２００ａの厚み：１０ｍｍとすると、ノズル先端での厚みは１０＋２×８＋２×１０＋２×１０＝６６ｍｍとなり、特許文献２のロールを用いて、このノズルからドラム表面まで５ｍｍの隙間を確保できる位置を求めると次のようになる（ロール径Ｒ＝１０００ｍｍ，ドラム間の隙間＝０ｍｍ）。
６６／２＋５＝Ｒ（１−ｃｏｓθ）、Ｈ＝Ｒｓｉｎθ、Ｒ＝１０００により、
ロールの中立点（ＫＰ）からの高さＨは２７３０ｍｍとなるのである。
【００１２】
さらに、特許文献３で開示された注湯ノズル２００（浸漬ノズル２００ａ）では貫通孔２０１ｂを用いており、貫通孔２０１ｂ部では流路が幅方向に分断されているために、分断箇所と貫通孔２０１ｂの箇所での流れが異なり、幅方向の流速分布を均一化するという第２の課題も解決することができないという欠点があった。
【００１３】
また、特許文献４で開示された注湯方法では、ノズル内部に堰を設けて縦溝に区切り分散流とすることが述べられているが、実施例では溝幅６０ｍｍ、溝ピッチ１００ｍｍとあり、従って堰の幅は４０ｍｍとなる。しかしこれだと堰の部分では吐出流が全く発生せず、流れは幅方向で均一にはならない。例え実施例より溝ピッチを狭めたとしても、堰の部分からは吐出流が生じないので、堰の部分と隣の溝の部分で流れは異なり幅方向に均一にするのが困難であり、前述した第１の課題はもとより第２の課題も十分に解決することができないという問題点があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、ノズル先端を可及的にロールの中立点（ＫＰ）に近づけることと幅方向に均一な溶鋼流れを生成することを可能にして鋳片性状のより一層の向上が図れる双ロール式連続鋳造機及び双ロール式連続鋳造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明に係る双ロール式連続鋳造機は、
（１）互いに逆方向に回転する一対のロールの周面間に溶鋼を供給し、各ロールの周面で凝固した凝固シェルを各ロール間の隙間で圧接して鋳造した鋳片を、各ロール間の隙間から連続して引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記凝固シェルを袋綴じ状に圧接すべく前記一対のロールの少なくとも一方を凹型ロールに形成し、前記一対のロールの周面間に溶鋼を供給する注湯ノズルの先端をロールの中立点に可及的に近づけて挿入可能とした、
ことを特徴とする。
【００１６】
また、
（２）前記注湯ノズルの内部に、湯流れを分散する整流板を有すると共に該整流板の下方に分散した湯流れを保持する溝状の湯流れ捕捉部を設けたことを特徴とする。
【００１７】
（３）互いに逆方向に回転する一対のロールの周面間に溶鋼を供給し、各ロールの周面で凝固した凝固シェルを各ロール間の隙間で圧接して鋳造した鋳片を、各ロール間の隙間から連続して引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記一対のロールの周面間に溶鋼を供給する注湯ノズルの内部に、湯流れを分散する整流板を有すると共に該整流板の下方に分散した湯流れを保持する溝状の湯流れ捕捉部を設けたことを特徴とする。
【００１８】
前記目的を達成するための本発明に係る双ロール式連続鋳造方法は、
（４）前記（１），（２）又は（３）の双ロール式連続鋳造機を用いた連続鋳造方法において、
注湯ノズルの先端をロールの中立点に可及的に近づけた状態で注湯を開始し、その後注湯ノズルの先端を溶鋼内に浸漬させたまま注湯ノズルを上昇させる、
ことを特徴とする。
【００１９】
また、
（５）前記注湯開始時に溶鋼の供給流量を絞り、注湯ノズルの先端が溶鋼内に浸漬した後に供給流量を増やすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
前記（１）の発明によれば、凹型ロールによりロールの周面間に必ず隙間を確保することができるので、ロール径が大きくなっても注湯ノズルの先端を確実にロールの中立点（ＫＰ）に近づけられ、溶鋼の飛散が抑制されて鋳片性状の向上が図れる。
【００２１】
前記（２）の発明によれば、（１）の作用効果に加えて、ノズル先端の薄肉化によりその先端を可及的にロールの中立点（ＫＰ）に近づけて溶鋼の飛散を抑制できると共に、整流板及び湯流れ捕捉部により溶鋼の均一な流れを確保して鋳片性状のより一層の向上が図れる。
【００２２】
前記（３）の発明によれば、ノズル先端の薄肉化によりその先端を可及的にロールの中立点（ＫＰ）に近づけて溶鋼の飛散を抑制できると共に、整流板及び湯流れ捕捉部により溶鋼の均一な流れを確保して鋳片性状の向上が図れる。
【００２３】
前記（４）の発明によれば、吐出流によるシェル湯洗いによりシェルの生成が阻害されることが回避されると共に、吐出流が湯面に当たって溶鋼が飛散するのが回避され、鋳片性状の向上が図れる。
【００２４】
前記（５）の発明によれば、注湯初期の溶鋼飛散を効果的に抑制しつつ早期に必要流量を確保でき、注湯流による凝固シェルの薄肉化が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく注湯ノズルの変形例を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図である。
【図４】本発明の実施例２を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図である。
【図５】同じく注湯ノズルの説明図で、同図（ａ）は正断面図、同図（ｂ）は側断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】ノズル幅方向の流速分布の比較を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例３を示す注湯ノズルの作用説明図である。
【図８】注湯流量の制御フローである。
【図９】凹型ロールの各種例を示す説明図である。
【図１０】従来の双ロール式連続鋳造機の要部斜視図である。
【図１１】整流用内装物付き注湯ノズルを用いた従来の双ロール式連続鋳造機の要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る双ロール式連続鋳造機及び双ロール式連続鋳造方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の実施例１を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図、図２は同じく平面図、図３は同じく注湯ノズルの変形例を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図、図９は凹型ロールの各種例を示す説明図である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本実施例の双ロール式連続鋳造機１０は、一対の逆方向に回転するロール１１ａ,１１ｂを近接して配置しており、これらのロール１１ａ,１１ｂの軸方向両端は、ロール端面に密着する図示しないサイド堰により仕切られている。
【００２９】
そして、各ロール１１ａ,１１ｂの回転下で、各ロール１１ａ,１１ｂ及びサイド堰により囲まれて形成された内部空間（湯溜まり部）には、注湯ノズル１２を介して溶鋼が供給され、各ロール１１ａ，１１ｂの周面で凝固した凝固シェルを各ロールロール１１ａ，１１ｂ間の隙間で圧接して鋳造した鋳片を、各ロール１１ａ，１１ｂ間の隙間から連続して引き出すようになっている。注湯ノズル１２は筒状の注湯ノズル部１２ａとスリット状の吐出口１２ｃを有した扁平な筐体状の浸漬ノズル部１２ｂとからなる。
【００３０】
また、前記凝固シェルを袋綴じ状に圧接すべく前記一対のロール１１ａ，１１ｂの少なくとも一方（図示例では両方）を凹型ロールに形成し、前記一対のロール１１ａ，１１ｂの周面間に溶鋼を供給する注湯ノズル１２の先端をロールの中立点（ＫＰ）に可及的に近づけて挿入可能になっている。
【００３１】
即ち、凹型ロール１１ａ，１１ｂにおいては、ロールの胴部１３の径と端部１４の径との径差分必ず隙間（袋状空間）１５が確保でき、この隙間１５内に注湯ノズル１２の先端を挿入する、即ち、ノズル幅を隙間１５に納まる寸法に設定することで、当該ノズル先端をロールの中立点（ＫＰ）に可及的に近づけられるのである。
【００３２】
尚、「凹型ロール」とは、「ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっているロール」と定義することができ、例えば、凹型ロール１１ａ，１１ｂとしては、図９の（ａ）に示すように、胴部１３の両端に胴部径より大径の端部１４を有するものや、図９の（ｂ）に示すように、胴部１３の両端がテーパー状に拡がってから端部１４を有するもの、あるいは図９の（ｃ）に示すように、胴部１３の両端に端部１４を有すると共に胴部１３は軸方向の中央に向かうに従い径が漸減する鼓状になっているものなど、各種形状のロールが考えられる。
【００３３】
このように構成されるため、鋳造ロールに凹型ロール１１ａ，１１ｂを用いたことにより、ロール１１ａ，１１ｂの周面間に必ず隙間１５を確保することができるので、注湯ノズル１２（浸漬ノズル部１２ｂ）の先端をロールの中立点（ＫＰ）に可及的に近づけられる。
【００３４】
即ち、ロール径が大きくなると、高さに対するロール間隙間量の変化が小さくなり、ある程度の隙間を確保するためには高さ（ロールの中立点（ＫＰ）からの距離）を大きく取る必要があるが、本実施例では上述したように、凹型ロール１１ａ，１１ｂの胴部１３の径と端部１４の径との径差分必ず隙間（袋状空間）１５が確保できるのでロール径による問題は生じないのである。
【００３５】
因みに、ノズル厚み：１０ｍｍ、スリット（吐出口）幅１０ｍｍとすると、ノズル下端での厚みは１０＋１０＋１０＝３０ｍｍとなる。
仮に、特許文献２のロールを用いて、このノズルからロール表面まで５ｍｍの隙間を確保できる位置を求めると次のようになる（ロール径Ｒ＝１０００ｍｍ，ドラム間の隙間＝０ｍｍ）。
３０／２＋５＝Ｒ（１−ｃｏｓθ）、Ｈ＝Ｒｓｉｎθ、Ｒ＝１０００により、ロールの中立点（ＫＰ）からの高さＨは２００ｍｍとなる。
ここで、袋綴じロール（端部Ｒ＝１０００ｍｍ、胴部Ｒ＝９６０ｍｍ）を用いノズル幅を胴部相当以下とすると、ノズル先端をロールの中立点（ＫＰ）に置くことができる。
【００３６】
これにより、初期注湯時に吐出流の勢いで溶鋼が飛散し、ロール１１ａ，１１ｂの表面に付着して二重肌が生成されることが回避されて鋳片性状の向上が図れる。
【００３７】
また、図３に示すように、注湯ノズル１２における浸漬ノズル部１２ｂの片面側を、吐出口１２ｃの下部一側面が開放されるぐらいに、カットすることでノズル先端厚みをより薄くすることができる。
【００３８】
これによれば、ノズル先端をより一層ロールの中立点（ＫＰ）に近づけられる。
【実施例２】
【００３９】
図４は本発明の実施例２を示す双ロール式連続鋳造機の要部正面図、図５は同じく注湯ノズルの説明図で、同図（ａ）は正断面図、同図（ｂ）は側断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６はノズル幅方向の流速分布の比較を示すグラフである。
【００４０】
これは、実施例１における注湯ノズル１２において、浸漬ノズル部１２ｂの内部に吐出口１２ｃの上部に位置して貫通孔構造の整流板１６を設置すると共に、この整流板１６下方の吐出口１２ｃ内面に縦溝又は縦の窪みからなる溝状の湯流れ捕捉部１７ａ，１７ｂを設けた例である。
【００４１】
これによれば、整流板１６を注湯ノズル１２の上部におくことで、ノズル先端を細く形成することができ、実施例１のように鋳造ロールに凹型ロール１１ａ，１１ｂを用いなくてもノズル先端を可及的にロールの中立点（ＫＰ）に近づけることができる。図示例では、単なる円形のロール２０ａ，２０ｂが用いられているが、実施例１のように凹型ロール１１ａ，１１ｂを用いるとより一層ノズル先端をロールの中立点（ＫＰ）に近づけられることは言うまでもない。
【００４２】
ところで、上述したように整流板１６を注湯ノズル１２の上部におくと、整流板１６から下の部分では溶鋼が流下するに従って表面張力や縮流により偏流していき、折角整流板１６で溶鋼流れを分散した効果が無くなるが、本実施例では、整流板１６の下方に溝状の湯流れ捕捉部１７ａ，１７ｂを設けているので、図６に示すノズル幅方向の流速分布の比較を示すグラフでも判るように、溶鋼流れを拘束して整流板１６での分散効果を持続することができる。また、この溝状の湯流れ捕捉部１７ａ，１７ｂの長さは、必ずしもノズル出口まで必要ではなく、整流板１６の分散効果が持続できる長さだけ設定されていれば良い。
【００４３】
尚、縦溝又は縦の窪みを仕切った場合、即ち、向き合ったノズル面（吐出口１２ｃ内面）の同じ位置に設けた場合、拘束力はより高められるが、仕切りにより流れが幅方向に分断されてします。そこで、本実施例では、向き合ったノズル面（吐出口１２ｃ内面）の湯流れ捕捉部１７ａ，１７ｂにおける縦溝又は縦の窪みを千鳥配置としている（図５の（ｃ）参照）ので、縦溝又は縦の窪みの配置が途切れることがなくなり、幅方向の均一効果がより一層高められる。
【実施例３】
【００４４】
図７は本発明の実施例３を示す注湯ノズルの作用説明図、図８は注湯流量の制御フローである。
【００４５】
これは、実施例１又は実施例２の双ロール式連続鋳造機を用いた連続鋳造方法において、注湯ノズル１２の先端をロールの中立点（ＫＰ）に可及的に近づけた状態で注湯を開始し、その後注湯ノズルの先端を溶鋼２１内に浸漬させたまま注湯ノズル１２を上昇させるようにした例である。
【００４６】
これによれば、実施例１及び２の作用効果に加えて、吐出流によるシェル湯洗いによりシェルの生成が阻害されることが回避されると共に、吐出流が湯面に当たって溶鋼２１が飛散するのが回避され、鋳片性状のより一層の向上が図れる。
【００４７】
加えて、本実施例では、図８に示すように、前記注湯開始時に溶鋼の供給流量を絞り、注湯ノズル１２の先端が溶鋼２１内に浸漬した後に供給流量を増やすようにしている。即ち、ステップＰ１の初期注湯流量Ｑ０とステップＰ３の注湯流量Ｑ１との間には、Ｑ０＜Ｑ１の関係が有り、初期注湯流量Ｑ０は吐出流が大きく飛散しない程度の流量で、注湯流量Ｑ１は鋳造条件（鋳造速度、鋳片厚等）に応じた流量である。
【００４８】
これによれば、前述した作用効果に加えて、注湯初期の溶鋼飛散を効果的に抑制しつつ早期に必要流量を確保でき、注湯流による凝固シェルの薄肉化が防止できるという利点が得られる。
【００４９】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、注湯ノズルにおける吐出口の形状変更等各種変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る双ロール式連続鋳造機は、薄物の鋼板（ストリップ）や厚物の鋳片を問わず適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  双ロール式連続鋳造機
１１ａ，１１ｂ  ロール（凹型ロール）
１２  注湯ノズル
１２ａ  注湯ノズル部
１２ｂ  浸漬ノズル部
１２ｃ  吐出口
１３  ロールの胴部
１４  ロールの端部
１５  隙間（袋状空間）
１６  整流板
１７ａ，１７ｂ  湯流れ捕捉部
２０ａ，２０ｂ  円形のロール
２１  溶鋼
ＫＰ  ロールの中立点
【図１】
0005480787.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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